3.1.2 Регулювання швидкості розливання

Наведені вище дані відносно вибору швидкості розливання та розрахунку діаметрів каналу дозу­ючих пристроїв (стаканів або шиберних затворів) справедливі тільки для середніх значень швидкості під час розливання металу з ковша. При випорожненні ковша рівень металу в ньому, а відповідно і дію­чий напір Н_Ме змінюються, змінюється і масова витрата металу. Якщо до складу діючого напору входить і висота дозуючого пристрою Н_ст, то витрати останніх порцій металу не дорівнюють нулю і мають кінцеве значення. При незмінному діа­метрі каналу стакана на виході масова витрата до кінця розливання знижується приблизно втричі відносно початкової.

Можливості зменшення різниці витрат на початку та наприкінці розливання внаслідок зміни відношення Н_к/D_к ( Н_к - висота ковша, D_к - діаметр ковша) дуже обмежені. На практиці відношення Н_к/D_к коливається від 0,9 до 1,5. Отже, значення Н_Ме (і тим більше значення ) змінюються незначно. Тому одним з основних завдань раціонально­го проведення розливання під час випорожнення ковша і забезпечен­ня необхідного режиму наповнення виливниць є регулювання його швидкості. Вплив основних факторів на величину масової витрати металу і швидкість його розливання можна оцінити за рівнянням:

, (3.4)

де S₂ – площа поперечного перерізу каналу стакана на виході;

H_Me, H_шл - висота стовпа металу та шлаку;

ρ_Ме, ρ_шл - густина металу та шлаку.

При даному напорі металу таких факторів є тільки два: площа поперечного перерізу каналу стакана на виході (діаметр каналу при круглому його перерізі) та коефіцієнт витрати.

Площа поперечного перерізу каналу. Площа каналу може істотно впливати на масову витрату металу та його зміни під час випорож­нення ковша. Неточність розмірів діаметра (при круглому перерізі) зумовлює значні відхилення від розрахункової величини витрати ме­талу. При діаметрах каналу 35 та 60 мм відхилення на ± 2 мм (до­пуски згідно з стандартом) призводить до зміни відповідно площі перерізу каналу і витрати на 23 та 14 %.

При розливанні площа поперечного перерізу каналу не залиша­ється сталою. Залежно від матеріалу, з якого виготовлено стакан, та марки сталі можливі збільшення перерізу (розмивання) або зменшен­ня (заростання) його площі. Найбільш агресивним відносно матеріалу ста­кана є киплячі сталі та сталі з високим вмістом марганцю. Це пов'яза­но з наявністю в металі оксидів заліза та марганцю у вигляді неметалічних включень, що дають легкоплавкі евтектики практично з усіма матеріалами, які застосовуються для виробництва стаканів. Особли­во сильно розмиваються шамотні стакани, які не рекомендується використовувати при розливанні вказаних вище марок сталі.

Розливання сталі, розкисленої великою кількістю алюмінію, а також сталі, що містить хром, цирконій та інші елементи, які утворюють туго­плавкі оксиди, навпаки, сприяє за­ростанню каналу стакана. Зміни діаметра каналу стакана як при роз­миванні, так і при його заростанні відбуваються пропорційно часу роз­ливання, а площа перерізу - квадра­ту часу.

Найбільш радикальним способом підтримання постійної лінійної швид­кості наповнення виливниць при сифонному розливанні є зменшення кількості виливниць, які заповнюються за допомогою однієї центрової. Так, при відливанні з 250-тонних ковшів зливків масою 8,2…8,3 т на деяких заводах встановлюють на перші чотири піддони по 6 вилив­ниць, на п'ятий - 4, на шостий - 2 виливниці.